Este protocolo descreve uma avaliação abrangente da hemocompatibilidade de dispositivos de contato com o sangue usando implantes neurovasculares cortados a laser. Um modelo de loop de fluxo com sangue humano fresco e heparinizado é aplicado para imitar o fluxo sanguíneo. Após a perfusão, vários marcadores hematológicos são analisados e comparados aos valores obtidos diretamente após a coleta de sangue para avaliação da hemocompatibilidade dos dispositivos testados.
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Artigo de método
Teste de hemocompatibilidade de implantes de contato com o sangue em um modelo de loop de fluxo imitando o fluxo sanguíneo humano
Neste artigo
Resumo
Resumo
O uso crescente de dispositivos médicos (por exemplo, enxertos vasculares, stents e cateteres cardíacos) para fins temporários ou permanentes que permanecem no sistema circulatório do corpo exige uma abordagem confiável e multiparamétrica que avalia as possíveis complicações hematológicas causadas por esses dispositivos (ou seja, ativação e destruição de componentes sanguíneos). O teste abrangente de hemocompatibilidade in vitro de implantes de contato com o sangue é o primeiro passo para a implementação bem-sucedida in vivo. Portanto, a análise extensiva de acordo com a Organização Internacional para a Padronização 10993-4 (ISO 10993-4) é obrigatória antes da aplicação clínica. O ciclo de fluxo apresentado descreve um modelo sensível para analisar o desempenho hemostático dos stents (neste caso, neurovascular) e revelar efeitos adversos. O uso de sangue inteiro humano fresco e amostragem de sangue suave são essenciais para evitar a pré-ativação do sangue. O sangue é perfundido através de uma tubulação heparinizada contendo a amostra de ensaio usando uma bomba peristáltica a uma taxa de 150 mL/min a 37 °C por 60 min. Antes e depois da perfusão, marcadores hematológicos (i.e., contagem de células sanguíneas, hemoglobina, hematócrito e marcadores plasmáticos) indicando a ativação de leucócitos (polimorfonuclear [PMN]-elastase), plaquetas (β-tromboglobulina [β-TG]), o sistema de coagulação (thombin-antitrombina III [TAT]), e a cascata complementar (SC5b-9) são analisadas. Em conclusão, apresentamos um modelo essencial e confiável para testes extensivos de hemocompatibilidade de stents e outros dispositivos de contato com o sangue antes da aplicação clínica.
Introdução
A aplicação in vivo de implantes e biomateriais, que interagem com o sangue humano, requer intensos testes pré-clínicos com foco na investigação de vários marcadores do sistema hemosático. A Organização Internacional para a Padronização 10993-4 (ISO 10993-4) especifica os princípios centrais para a avaliação de dispositivos de contato com o sangue (ou seja, stents e enxertos vasculares) e considera o projeto do dispositivo, utilidade clínica e materiais necessários1.
O sangue humano é um fluido que contém várias proteínas e células plasmáticas, incluindo leucócitos (glóbulos brancos [CS),eritrócitos (glóbulos vermelh....
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Protocolo
O procedimento de amostragem de sangue foi aprovado pelo Comitê de Ética da faculdade de medicina da Universidade de Tuebingen (código de identificação do projeto: 270/2010BO1). Todos os sujeitos forneceram consentimento por escrito e informado para inclusão antes da participação.
1. Preparação de Monovetas carregadas de heparina
- Misture a heparina não diluída (5.000 UI/mL) com cloreto de sódio (NaCl, 0,9%) solução e preparar uma solução com uma concentração resultante de 15 UI/mL de heparina.
- Adicione 900 μL da solução de heparina diluída a cada monovette neutra (9 mL) para obter uma concentração final de heparina de 1,....
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Resultados
Resumido resumidamente, todo o sangue humano foi coletado em monovetas carregadas de heparina e então agrupadas e usadas para avaliar os níveis de base da contagem celular, bem como marcadores de hemocompatibilidade plasmática.
Posteriormente, o tubo contendo as amostras de implante neurovascular foi preenchido, e o sangue foi perfundido por 60 min a 150 mL/min e 37 °C usando uma bomba peristáltica. Novamente, o número de células foi analisado em todos os grupos, e as amostras de plasma foram .......
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Discussão
O protocolo apresentado descreve um método abrangente e confiável para o teste de hemocompatibilidade de implantes de contato com o sangue de acordo com a ISO 10993-4 em um modelo de fluxo de cisalhamento imitando o fluxo sanguíneo humano. Este estudo baseia-se no teste de implantes neurovasculares cortados a laser, mas pode ser realizado com uma variedade de amostras. Os resultados demonstram que este método permite a análise ampla de vários parâmetros, como a contagem de células sanguíneas, prevalência de vários marcad.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para revelar.
Agradecimentos
Pela realização da microscopia eletrônica de varredura, agradecemos a Ernst Schweizer da seção de Ciência e Tecnologia de Materiais Médicos do Hospital Universitário tuebingen. A pesquisa contou com o apoio do Ministério da Educação, Juventude e Esportes do CR dentro do Programa Nacional de Sustentabilidade II (Projeto BIOCEV-FAR LQ1604) e pelo projeto da Fundação Ciência Tcheca nº 18-01163S.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| aqua ad iniectabilia | Fresenius-Kabi, Bad-Homburg, Alemanha | 1088813 | |
| beta-TG ELISA | Diagnostica Stago, Düsseldorf, Alemanha | 00950 | |
| Centrífuga Rotana 460 R | Andreas Hettich, Tuttlingen, | Alemanha-Citrat | |
| monovettes (1,4 mL) | Sarstedt, Nü mbrecht, Alemanha | 6,16,68,001 | |
| monovettes CTAD (2,7 mL) | BD Biosciences, Heidelberg, Alemanha | 367562 | |
| monovettes EDTA (1,2 mL) | Sarstedt, Nü mbrecht, Alemanha | 6,16,62,001 | |
| Etanol p.A. (1000 mL) | AppliChem, Darmstadt, Alemanha | 1,31,08,61,611 | |
| Glutaraldeído (25% em água) | SERVA Electroforese, Heidelberg, Alemanha | 23114.01 | |
| Revestimento de heparina para tubos | Ension, Pittsburgh, | ||
| (25.000 IE/ 5 mL) | LEO Pharma, Neu-Isenburg, Alemanha | PZN 15261203 | |
| Leitor Multiplaca Mithras LB 940 | Berthold, Bad Wildbad, | Alemanha-NaCl | |
| 0,9% | Fresenius-Kabi, Bad-Homburg, Alemanha | 1312813 | |
| Monovettes neutros (9 mL) | Sarstedt, Nü mbrecht, Alemanha | 2,10,63,001 | |
| Tampão PBS (sem Ca2+/Mg2+) | Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Alemanha | 70011044 | |
| Bomba peristáltica ISM444B | Cole Parmer, Wertheim, Alemanha | 3475 | |
| Pipeta (100 µ L) | Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Alemanha | 3124000075 | |
| Pipeta (1000 µ L) | Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Alemanha | 3123000063 | |
| Recipiente de plástico (100 mL) | Sarstedt, Nü mbrecht, Alemanha | 7,55,62,300 | |
| PMN-Elastase ELISA | Demeditec Diagnostics, Kiel Alemanha | DEH3311 | |
| Tubo de cloreto de polivinila | Saint-Gobain Performance Plastics Inc., Courbevoie França-Tubos | ||
| reação (1,5 mL) | Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Alemanha | 30123328 | |
| implantes neurovasculares cortados a laser | Acandis GmbH, Pforzheim | 01-0011x | |
| SC5b-9 ELISA | TECOmedical, Buende, Alemanha | A029 | |
| Microscópio eletrônico de varredura | Cambridge Instruments, Cambridge, Reino | Unido-Fita de | |
| 96 poços) | Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Alemanha | 15036 | |
| Seringa 10/12 mL Norm-Ject | Henke-Sass-Wolf, Tuttlingen, Alemanha | 10080010 | |
| Kit micro TAT | Siemens Healthcare, Marburg, Alemanha | OWMG15 | |
| Tipo de Banho de Água 1083 | Gesellschaft fü r Labortechnik, Burgwedel, Alemanha | - |
Referências
- ISO. Biological evaluation of medical devices. , ISO 10993-4 (2002).
- Weber, M., et al. Blood-Contacting Biomaterials: In Vitro Evaluation of the Hemocompatibility. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 6, 99(2018).
- Li, Y., Boraschi, D.
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Reimpressões e permissões
